【课件】电势差+课件高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.pptx

10.2电势差电势差(教学课件）教学课件）高中物理高中物理人教版（人教版（2019）必修第一册）必修第一册学习目标学习目标1.1.理解电势差的概念，知道电势差与零电势点的选择无关理解电势差的概念，知道电势差与零电势点的选择无关.2 2掌握掌握两点间电势差的表达公式，知道两点之间电势差的两点间电势差的表达公式，知道两点之间电势差的 正正负号与这两点的电势高低之间的对应关系负号与这两点的电势高低之间的对应关系.3 3知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算会应用静电力做功的公式进行相关的计算.4.4.知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。新知导入如图，测量如图，测量手指和球手指和球的的高度高度时，时，用用地面和桌面地面和桌面不同位置作为测量不同位置作为测量高度的高度的起点起点，手指和球的，手指和球的高度的高度的数值数值就就不相同不相同，但，但手指和球的高手指和球的高度差度差却保持不变。却保持不变。新知导入同理，选择不同的位置作为电势零点，电场中某同理，选择不同的位置作为电势零点，电场中某点电势的数值也会改变，但电场中某两点间的电点电势的数值也会改变，但电场中某两点间的电势的差值却保持不变。可见，有时势的差值却保持不变。可见，有时电势的差值比电势的差值比电势更重要电势更重要。今天我们就来学习电势的差值今天我们就来学习电势的差值电势差电势差一、电势差电场中两点间电势的差值，叫做电场中两点间电势的差值，叫做电势差电势差，也叫，也叫电压电压设电场中设电场中A点的电势为点的电势为，B点的电势为点的电势为则有则有思考：1 1、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？么意义？2 2、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？表示两点电势高低表示两点电势高低无关无关 与重力势能相似与重力势能相似二、静电力做功与电势差的关系 电荷电荷q从电场中从电场中A点移到点移到B点，电场力所做的功点，电场力所做的功即即或或思考：1 1、UAB由什么决定？跟由什么决定？跟WAB、q有关吗？有关吗？2 2、WAB跟跟q、UAB有关吗？有关吗？由电场本身的因素决定；与由电场本身的因素决定；与WAB、q无关无关跟跟q、UAB都有关都有关 注意：注意：应用公式应用公式 ,时应注意各物理量都有符号时应注意各物理量都有符号【说明说明】1.1.电势差与移动的电荷无关，它只反映了电场自身的性质；电势差与移动的电荷无关，它只反映了电场自身的性质；2.2.在国际单位制中，电势差的单位：伏特（在国际单位制中，电势差的单位：伏特（V V）3.3.电势差即电压；电势差即电压；4.4.若一静电场中两点的电势差若一静电场中两点的电势差UAB，则则WAB=qUAB.例例1：在电场中把：在电场中把2.010-9C的正电荷从的正电荷从A点移到点移到B点，静电力做功点，静电力做功1.510-7J再把这个电荷从再把这个电荷从B点移到点移到C点，静电力做功为点，静电力做功为-4.010-7J（1）A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？三点中哪点电势最高？哪点电势最低？（2）A、B间，间，B、C间，间，A、C间的电势差各是多大？间的电势差各是多大？（3）把）把-1.510-9C的电荷从的电荷从A点移到点移到C点，静电力做多少功？点，静电力做多少功？（4）根据以上所得的结果，定性地画出电场分布的示意图，标出）根据以上所得的结果，定性地画出电场分布的示意图，标出A、B、C三点可能的位置三点可能的位置例题展示1、定义：电场中电势相同的各点构成的面，叫等势面类比等高线正点电荷的电场的等势面三、等势面负点电荷的电场的等势线特点：以点电荷为球心的一簇球面。等量同种电荷电场的等势面 特点：两簇对称的曲面。等量异种电荷电场的等势面特点：两簇对称的曲面。匀强电场的等势面 特点：垂直于电场线的一簇平面。带电导体周围的电场和等势面特点：不规则球面，处于静电平衡的导体是一个等势体，表面是一个等势面。2、等势面的特点：（2）电场线与等势面处处垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。（4）等势面在空间不能相交、不相切（3）等差等势面越密的地方，电场强度E越大。（1）在同一等势面的任意两点间移动电荷，电场力不做功。例1.(多选)关于电势差和电场力作功的说法中，正确的是（）A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定C.电势差是矢量，电场力作的功是标量D.在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差均为零BD例例2 2(2021(2021山山东东青青岛岛检检测测)如如图图所所示示的的匀匀强强电电场场中中，有有a a、b b、c c三三点点，abab6 6 m m，bcbc10 10 m m，其其中中abab沿沿电电场场线线方方向向，bcbc和和电电场场线线方方向向成成6060角角，电电荷荷量量为为q q4104108 8 C C的正电荷从的正电荷从a a移到移到b b静电力做功静电力做功为为W W1 11.2101.2105 5 J J，求：，求：(1)(1)匀强电场的电场强度匀强电场的电场强度E E；(2)(2)电荷从电荷从b b移到移到c c，静电力做的功，静电力做的功W W2 2；(3)(3)b b、c c两点间的电势差两点间的电势差U Ubcbc。答案答案(1)50 V/m(1)50 V/m(2)110(2)1105 5 J J(3)250 V(3)250 V 拓展拓展 在在 例例33中，将电荷中，将电荷q q从从a a点移到点移到c c点的过程中，点的过程中，静电力做的功静电力做的功W W为多少，为多少，a a、c c两点的电势差两点的电势差U Uacac又是多少？又是多少？答案：答案：2.2102.2105 5 J J550 V550 V例例3.如图所示，如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是（）A.把正电荷从把正电荷从 a 移到移到 b，电场力做正功，电荷的电势能减少，电势升高，电场力做正功，电荷的电势能减少，电势升高 B.把正电荷从把正电荷从 a 移到移到 b，电场力做负功，电荷的电势能增加，电势降低，电场力做负功，电荷的电势能增加，电势降低 C.把负电荷从把负电荷从 a 移到移到 b，电场力做正功，电荷的电势能减少，电势升高，电场力做正功，电荷的电势能减少，电势升高 D.把负电荷从把负电荷从 a 移到移到 b，电场力做负功，电荷的电势能增加，电势降低，电场力做负功，电荷的电势能增加，电势降低Dab1 1、关于等势面，正确的说法是（、关于等势面，正确的说法是（）A A电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B B等势面上各点的场强大小相等等势面上各点的场强大小相等C C等势面一定跟电场线垂直等势面一定跟电场线垂直D D两等势面不能相交两等势面不能相交CD练习：AC 3如如图图所所示示，实实线线为为一一正正点点电电荷荷的的电电场场线线，虚虚线线为为其其等等势势面面。A、B是是同一等势面上的两点同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点为另一等势面上的一点。下列判断正确的是下列判断正确的是()AA点场强与点场强与B点场强相同点场强相同BC点电势高于点电势高于B点电势点电势C将电子从将电子从A点沿虚线移到点沿虚线移到B点点，静电力不做功静电力不做功D将质子从将质子从A点移到点移到C点点，其电势能增加其电势能增加3如如图图为为枕枕形形导导体体周周围围的的等等势势面面和和电电场场线线(带带有有箭箭头头的的为为电电场场线线)示示意意图图。已知相邻两个等势面间的电势差相等已知相邻两个等势面间的电势差相等，则则()Aa点和点和d点的电场强度一定相同点的电场强度一定相同Ba点的电势一定低于点的电势一定低于b点的电势点的电势C将正电荷从将正电荷从c点移到点移到d点点，静电力一定做正功静电力一定做正功D将负电荷从将负电荷从c点沿虚线移到点沿虚线移到e点点，电势能一定先增大后减小电势能一定先增大后减小一、电势差一、电势差课堂小结课堂小结2.2.静电力做功与电势差的关系式静电力做功与电势差的关系式:1.1.电场中两点间电势的差值叫电势差电场中两点间电势的差值叫电势差,也叫也叫电压电压.二、等势面二、等势面:电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面.在同一等势面上移动电荷时在同一等势面上移动电荷时,静电力不做功静电力不做功.等势面始终一定跟电场线垂直等势面始终一定跟电场线垂直,即跟电场强度的方向垂直即跟电场强度的方向垂直.电场线跟等势面垂直电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面并且由电势高的等势面指向电势低的等势面.单位单位:伏特伏特(V)(V)电势降落电势降落最快最快的方向那为电场线方向的方向那为电场线方向.